La plante à fleurs sauvage : organisation fonctionnelle, reproduction
Publié le 29/12/2023
Extrait du document
«
La plante à fleurs sauvage : organisation fonctionnelle, reproduction
I)
L’organisation fonctionnelle
1) Organisation générale
La plante a une organisation modulaire en phytomères :
Le phytomère est
l’unité architecturale
d’une plante , il
comprend les
organes qu’il y a
entre 2 nœuds.
2) Croissance
Croissance d’une racine
Croissance bourgeon apical
Le développement d’une plante associe croissance (multiplication cellulaire par mitoses dans les méristèmes
suivie d’élongation cellulaire) et différenciation d’organes (tiges, feuilles, fleurs, racines) à partir de méristèmes.
La croissance et la différenciation sont sous l’influence d’hormones :
Expérience : Si l’on supprime le bourgeon apical
et son méristème, l’auxine n’est plus produite,
or elle inhibe le développement des bourgeons
axillaires.
Sans auxine, ces bourgeons se
développent.
Méristème : tissu formé de cellules indifférenciées en phase de mitoses
Soit un coléoptile (en vert) produisant de l'auxine
sur son méristème apical.
a) transport normal
d'auxine lors d'un éclairage isotrope.
b)
Modification du transport d'auxine avec une
accumulation d'auxine dans la partie non éclairée
lors d'un éclairage c) L'accumulation d'auxine induit
une élongation de la partie non-éclairée et donc
une incurvation vers la source lumineuse
Il existe d’autres hormones végétales comme les gibbérellines, les cytokinines : en fonction des concentrations
conjuguées de chacune de ces hormones, les cellules se différencient en feuilles, fleurs, tige ou racines
La croissance se fait sous l’influence d’hormones végétales et influencée par les conditions du milieu.
(ex : la
présence ou l’absence de lumière et l’auxine)
II)
Nutrition de la plante
Les angiospermes sont des organismes autotrophes, c’est-à-dire qu’ils se nourrissent que de matière minérale et
d’énergie lumineuse.
1) Nutrition en eau et ions minéraux
La nutrition en eau et minéraux se fait grâce aux poils absorbants des racines, mais surtout grâce aux mycorhizes
Une mycorhize est une association étroite entre une plante et un champignon.
Les plantes développent de grandes surfaces d’échange souterraines (absorption d’eau et d’ions du sol
facilitée le plus souvent par des symbioses, notamment les mycorhizes).
Un tissu conducteur (le xylème) canalise les circulations d’eau et d’ions dans la plante entre les racines et les
lieux de synthèse organique.
Ses parois sont riches en lignine.
On peut démontrer les courants ascendants de la sève brute grâce à l’expérience :
Les autres moteurs sont : - la capillarité (schéma hauteur d’eau dans un tube fin, et schéma hauteur d’eau dans
un tube large) - la poussée racinaire (quand on sectionne une tige, une goutte peut apparaitre au sommet)
2) Production de matière organique
Avec l’eau et les ions minéraux, les plantes
utilisent l’énergie lumineuse :
La plante pour réaliser la photosynthèse développe de grandes surfaces d’échange aériennes (optimisation de
l’exposition à la lumière, source d’énergie, transferts de gaz).
En observant la coupe de feuille, on repère de
la face supérieure à la face inférieure:
- 1 épiderme supérieur, bordé d'une
épaisse cuticule, qui est une
protection contre les pathogènes.
- un parenchyme palissadique formé de
cellules chlorophylliennes qui forment
un mur face à la lumière
- un parenchyme lacuneux appelé ainsi
car les cellules sont organisées de
façon à laisser de grands espaces entre
elles appelés lacunes pour permettre
le mouvement des gaz.
- un épiderme inférieur bordé d’une
cuticule
On trouve des structures appelées stomates qui
sont des ouvertures dans l’épiderme.
Ces
stomates peuvent être fermés ou ouverts et
sont les portes d’entrée ou sortie aux gaz.
La feuille est un organe optimisé pour faire la photosynthèse .
Si l’on compare la surface intestinale par kilo d’un
humain et celle d’une plante par kilo, celle de la feuille est double.
Expérience pour prouver que la photosynthèse nécessite de la lumière :
L’eau iodée marron
montre la présence
d’amidon en réagissant
et en devenant violette.
La photosynthèse se déroule dans les chloroplastes
Expérience : on marque avec de la radioactivité les atomes d’oxygène de l’eau.
La radioactivité se retrouve sur les
atomes d’oxygène du dioxygène dégagé.
Voir TP sur la réaction de Hill qui permet de montrer que l’oxydant ne provient pas de la molécule de CO2, mais
d’une molécule intermédiaire réduite : NADPH
A l’aide d’un spectroscope, on peut voir que les chloroplastes absorbent les rayons de longueur d’onde surtout dans
le bleu et le rouge.
On peut également voir que la photosynthèse se produit que dans ces longueurs d’ondes, et pas dans le vert.
Seules
les ondes bleues et rouges excitent les pigments chlorophylliens, pour « casser » la molécule d’eau.
Le CO2 est incorporé dans
un cycle de carboxylation
grâce à une enzyme : la
Rubisco
Captée par les pigments
chlorophylliens au niveau
du chloroplaste, l’énergie
lumineuse est convertie
en énergie chimique
aboutissant à la
production de glucose et
d’autres sucres solubles.
Le saccharose dans la
sève élaborée est
redistribué dans toutes
les parties de la plante
par des tissus
conducteurs : le phloème.
Les parois du phloème
sont riches en cellulose.
Remarque rappel : chez l’homme, le sucre transporté est le glucose, chez les plantes, le saccharose.
Chez l’homme, le sucre stocké est le glycogène, chez les plantes : l’amidon.
3) Utilisation de la matière organique
A quoi sert la matière organique produite par la photosynthèse ? La lignine et la cellulose sont des polymères de
sucres qui forment des fibres résistantes.
Elles composent la paroi des cellules végétales pour résister à la pression
des fluides.
•
Des produits de la photosynthèse sont métabolisés à partir du saccharose par diverses enzymes en
cellulose et lignine pour assurer la croissance et le port de la plante.
Autre utilisation de la matière organique : Exemples d’organes de réserves afin de passer la mauvaise saison où
l’absence de feuille arrête momentanément la photosynthèse : oignon, bulbe, rhizome, tubercule…
Les graines possèdent aussi des réserves pour permettre la germination de l’embryon avant que la photosynthèse
soit possible.
On distingue les graines oléagineuses (riches en lipides), protéagineuses (riches en protéines), et
amylacées (riches en amidon ou en saccharose).
•
La matière organique peut être stockée sous forme de réserves dans différents organes, qui permet
notamment de résister aux conditions défavorables ou d’assurer la reproduction.
Les plantes fabriquent d’autres nombreuses molécules à partir de la photosynthèse :
La couleur des fleurs est nécessaire pour attirer les insectes afin d’assurer la pollinisation (interaction mutualiste) ;
cette couleur est rendue possible par la fabrication d’anthocyanes (pigments colorés).
Les tanins sont des métabolites secondaires de certaines plantes
supérieures.
Ils se retrouvent dans toutes les parties du végétal (racine,
écorce, feuilles etc.).
Molécules de nature phénolique (composé portant
une fonction hydroxyle sur un noyau phénol, elles protègent les plantes
de l'infestation par certains parasites : ex : les huiles essentielles
(interaction compétitive).
Exemple d’expérience pour montrer le rôle antifongique des huiles
essentielles :
Gélose avec levures
Huile essentielle
Auréole de levures absentes
Eau
Quelques jours
plus tard
Autre exemple : Certaines feuilles fabriquent des tanins , véritables poisons pour les herbivores.
(ex :le laurier rose)
Autre expérience : floculation de l’amylase quand on ajoute des tanins (des feuilles de thé) dans le tube.
•
III)
Les produits de la photosynthèse peuvent également servir à la fabrication d’anthocyanes et de tanins.
Ces molécules assurent les interactions mutualistes (pollinisation…) ou compétitives (poison…) avec
d’autres espèces.
Reproduction de la plante
Les plantes ont 2 modalités de reproduction : sexuée et asexuée
1) La reproduction sexuée
a) La rencontre des gamètes
La dissection d’une fleur montre que cette dernière contient 4 parties.
De l’extérieur vers l’intérieur de la fleur
on trouve :
- les sépales : protection des parties reproductrices plus externes Les sépales n’interviennent pas
directement dans la reproduction sexuée de la plante.
- les pétales : colorés (le plus souvent).
Ils protègent et attirent par leur couleur et leur forme les
insectes (coévolution).
- Les étamines : correspondant aux organes reproducteurs mâles de la fleur.
Les étamines produisent le
pollen qui contient les cellules reproductrices mâles.
Le pollen est petit et léger quand il est transporté
par le vent.
Il est collant et ornementé quand il est transporté par les animaux.
- Les carpelles : correspondant aux organes reproducteurs femelles de la fleur.
L’ovaire correspondant à
la base du carpelle, contient l’ovule qui lui contient une cellule reproductrice femelle.
La reproduction sexuée est assurée chez les angiospermes par la fleur où se trouvent les gamètes femelles, au sein
du pistil, et les grains de pollen portés par les étamines, vecteurs des gamètes mâles.
Afin d’éviter l’autofécondation, et donc les inconvénients de la consanguinité, les plantes possèdent diverses
adaptations :
Certaines plantes portent des fleurs hermaphrodites (avec parties mâles et femelles sur la même fleur), mais chez
d’autres espèces il y a des fleurs mâles (sans carpelles) et des fleurs femelles (sans étamines).
Pour les plantes à
fleurs unisexuées, les fleurs mâles et femelles peuvent être présentes sur le même individu (plantes monoïques) ou
sur deux plantes différentes....
»
↓↓↓ APERÇU DU DOCUMENT ↓↓↓
Liens utiles
- L'organisation fonctionnelle des plantes à fleurs
- L'organisation fonctionnelle des plantes à fleurs
- Organisation fonctionnelle des plantes à fleur
- 0_Cours_De la plante sauvage à la plante domestiquée
- Comment qualifie-t-on une plante qui formera des fleurs, même si on la maintient à l'obscurité continue ?